KR102397459B1 - 전기자동차의 전력변환시스템 - Google Patents

전기자동차의 전력변환시스템 Download PDF

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Abstract

전기자동차의 전력변환시스템이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 전력변환시스템은 전기자권선을 가진 고정자와, 계자권선 및 영구자석을 가진 회전자를 포함하는 전동기와, 복수의 스위칭소자를 포함하고 복수의 스위칭소자를 스위칭하는 것에 의해 계자권선에 계자전류를 공급하고 계자권선에 흐르는 계자전류의 방향을 전환시키는 계자구동회로와, 전장부하와 전기적으로 연결되고 계자권선과 연결된 출력 커패시터 및 전동기가 정지상태일 때 계자구동회로의 스위칭소자를 제어하여 전동기의 계자권선, 계자구동회로의 스위칭소자 및 출력 커패시터를 이용하여 입력전압을 입력전압보다 낮은 전압레벨의 직류전압으로 변환하여 전장부하에 제공하는 제어부를 포함한다.

Description

전기자동차의 전력변환시스템{POWER CONVERSION SYSTEM FOR ELECTRIC VEHICLES}
본 발명은 전기자동차의 전력변환시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직류전원을 전방부하가 요구하는 전압레벨의 직류전원으로 변환하는 전기자동차의 전력변환시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차는 복수 개의 전원을 필요로 한다. 이를 위해 입력전압을 부하가 요구하는 전압레벨로 변환하는 전력변환기가 필요하다.
전력변환기 중 DC/DC 컨버터는 입력전압을 센서나 마이크로프로세서 등의 전장부하가 요구하는 전압레벨의 직류전압으로 변환한다. 즉, DC/DC 컨버터는 입력전압으로서 직류 전압을 입력받고 이를 출력 전압으로서 그보다 낮은 직류전압으로 변환한다.
DC/DC 컨버터는 인덕터와 스위칭 소자를 포함한다. DC/DC 컨버터는 스위칭 소자의 온 동작과 오프 동작에 의해 인덕터의 에너지가 출력 커패시턴스에 충전된다.
하지만, DC/DC 컨버터는 인덕터, 스위칭소자 등의 부품들을 필요로 하므로 시스템의 크기를 소형화하기 어렵고 시스템 가격을 상승시킨다.
대한민국 공개특허공보 제2014-0021218호
본 발명의 실시예는 직류전원을 전장부하에서 요구하는 전압레벨의 직류전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터의 기능을 전동기의 계자권선과 계자구동회로를 이용하여 구현하는 전기자동차의 전력변환시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자권선을 가진 고정자와, 계자권선 및 영구자석을 가진 회전자를 포함하는 전동기; 복수의 스위칭소자를 포함하고, 상기 복수의 스위칭소자를 스위칭하는 것에 의해 상기 계자권선에 계자전류를 공급하고 상기 계자권선에 흐르는 계자전류의 방향을 전환시키는 계자구동회로; 전장부하와 전기적으로 연결되고, 상기 계자권선과 연결된 출력 커패시터; 및 상기 전동기가 정지상태일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터가 DC/DC 컨버터의 LC 회로로 기능하게 하고 상기 계자구동회로의 스위칭소자를 상기 DC/DC 컨버터의 스위칭소자로 기능하게 하여 입력전압을 상기 입력전압보다 낮은 전압레벨의 직류전압으로 변환하여 상기 전장부하에 제공하는 제어부;를 포함하는 전기자동차의 전력변환시스템이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 출력 커패시터와 연결된 계자권선에 대응하는 한 쌍의 스위칭소자 중 제1 스위칭소자를 미리 설정된 듀티비에 따라 펄스폭 변조제어하고, 제2 스위칭소자를 상기 제1 스위칭소자에 동기화시켜 펄스폭 변조제어할 수 있다.
또한, 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키는 제1 스위칭부; 상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단하는 제2 스위칭부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전동기가 정지상태일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키도록 상기 제1 스위칭부를 온 시키고, 상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단시키도록 상기 제2 스위칭부를 오프시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기자권선을 가진 고정자와, 계자권선 및 영구자석을 가진 회전자를 포함하는 전동기; 복수의 스위칭소자를 포함하고, 상기 복수의 스위칭소자를 스위칭하는 것에 의해 상기 계자권선에 계자전류를 공급하고 상기 계자권선에 흐르는 계자전류의 방향을 전환시키는 계자구동회로; 상기 계자권선과 LC 공진회로를 형성하는 출력 커패시터; 상기 LC 공진회로를 형성하는 계자권선과 출력 커패시터간의 전기적인 연결을 차단하는 제1 스위칭부; 상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단하는 제2 스위칭부; 및 상기 전동기가 정지중일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키도록 상기 제1 스위칭부를 온 시켜 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터가 DC/DC 컨버터의 LC 회로로 기능하게 하고 상기 계자구동회로의 스위칭소자를 상기 DC/DC 컨버터의 스위칭소자로 기능하게 하여 입력전압을 전장부하가 요구하는 전압레벨의 직류전압으로 변환시키는 제어부;를 포함하는 전기자동차의 전력변환시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는 전장부하가 요구하는 직류전원을 제공하기 위해 직류 전력변환에 사용되는 DC/DC 컨버터의 주요구성인 인덕터와 스위칭소자를 모터의 계자권선과 계자구동회로의 스위칭소자로 이용함으로써 별도의 DC/DC 컨버터를 설치하지 않거나 DC/DC 컨버터의 구성을 최소화하면서도 DC/DC 컨버터의 기능을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 상대적으로 고가인 DC/DC 컨버터를 제거할 수 있어 시스템 가격을 낮출 수 있고 제품 크기를 소형화할 수 있으며 회로 구성을 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환시스템의 전동기의 형태를 회전자가 내부에 있는 전동기의 형태로 등가한 모델도이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 등가회로의 DC/DC 컨버팅 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 등가회로의 DC/DC 컨버팅 작동을 위한 타이밍도이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차의 전력변환시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전동기(10)는 차량의 가속 운동시 엔진의 토크를 보조하기 위해 동작하는 모터일 수 있다. 이외에도 전동기(10)는 차량에 시동을 걸거나, 재시동을 거는데 사용되는 모터일 수 있다.
전동기(10)는 고정자(11)와 회전자(12)를 포함한다. 고정자(11)는 전기자 권선(u,v,w)(11a)을 포함한다. 각 전기자권선(11a)은 3상으로 배치된 3개의 코일로 이루어질 수 있다. 전기자권선(11a)은 Y 결선된 권선으로 이루어질 수 있다. 회전자(12)는 계자 권선(f)(12a)과 영구자석(12b)을 포함한다.
회전자(210)가 계자 권선(12a) 및 영구자석(12b)을 포함할 경우 계자 권선(12a)에 의한 자속 뿐만 아니라 영구자석(12b)에 의한 자속까지 더해지는 것에 의해 영구자석(12b)이 회전자(12)에 자속을 부가하므로 전기자 권선(11a)의 턴수를 늘리지 않고서도 최대 토크를 높일 수 있다.
한편, 모터 방식에 따라 고정자가 계자 권선을 포함하고, 회전자가 전기자 권선을 포함할 수도 있다. 또한, 전동기(10)는 동기전동기나 유도전동기 또는 DC 모터일 수 있다.
전동기(10)가 엔진 토크를 보조하기 위한 모터인 경우, 회전자(12)는 샤프트와 일체화되어 있으며, 풀리 및 벨트 등에 의하여 엔진의 크랭크 축과 연결되어 있을 수 있다.
전기 자동차의 동작에 따라 배터리에 저장된 ㄹ전력은 인버터에 의해 교류 전력으로 변환되어 전동기(10), 보다 구체적으로 전기자 권선(11a)에 공급된다. 예컨대, 배터리의 직류 전원은 인버터(20)에 의하여 3상 교류 전원으로 변환되고, 변환된 3상 교류 전력이 전기자 권선(11a)에 공급되며, 회전자(12)의 계자 권선(12a)에 회전자계가 주어져 회전자(12)가 회전 구동된다. 회전자(12)의 회전력은 풀리 및 벨트 등에 의해 엔진으로 전달되어 엔진의 회전 구동을 보조한다.
인버터(20)는 직류 전압을 펄스폭 변조(PWM)을 통해 임의의 가변주파수를 가진 펄스 형태의 3상 교류로 바꾸어 전동기(10)를 구동하기 위한 것으로, 복수의 스위칭소자를 가지며 2개가 직렬로 한 쌍을 이루어 전동기(10)의 위상단자에 각각 연결되어 있다.
계자구동회로(30)는 계자권선(12a)에 흐르는 계자전류를 조절하기 위한 것으로, 4개의 스위칭소자를 가지며 2개가 직렬로 한쌍을 이루어 계자권선(12a)에 각각 연결되어 있다.
계자구동회로(30)의 2쌍의 스위칭소자(Q1-Q4)는 전계효과트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor ; MOSFET)로서, 특히 N-MOSFET로서 형성되어 있다. 하지만, P-MOSFET 또는 다른 적절한 스위칭 소자들도 이용될 수 있다. MOSFET(Q1-Q4)는 드레인 단자(D), 게이트 단자(G) 및 소스 단자(S)를 가진다. MOSFET(Q1-Q4)는 병렬로 접속된 바디 다이오드(D)를 갖는다.
상부 스위칭소자(Q1,Q3)는 직류전원(Vdc)의 (+) 단자에 연결되고, 하부 스위칭소자(Q2,Q4)는 직류전원(Vdc)의 (-) 단자에 연결되어 있다. 이 계자구동회로(20)는 후술하는 제어부(60)에 의해 구동된다.
계자구동회로(30)의 2쌍의 스위칭 소자(Q1-Q4)는 계자권선(L)(12a)에 유입되는 전류 및 계자권선(L)(12a)으로부터 유출되는 전류의 흐름을 조절한다.
계자구동회로(30)의 2쌍의 스위칭소자(Q1~Q4)는 한 쌍을 이루어 두 개의 스위칭소자 중 어느 하나가 온 되면 다른 하나가 오프되는 방식으로 제어된다.
제어부(60)의 제어에 따라 스위칭 소자(Q1-Q4)를 온/오프시킴으로서, 계자권선(L)(12a)에 흐르는 전류의 방향을 변경시킬 수 있다.
전동기 구동시 계자구동회로(20)의 4개 스위칭소자를 온/오프 제어하여 상부 스위칭소자(Q1,Q3) 중 어느 하나를 온 하고, 하부 스위칭소자(Q2,Q4) 중 온 된 상부 스위칭소자에 대응하는 하부 스위칭소자를 온 한다. 예를 들면, 계자권선(L)(12a)에 제1 전류방향의 전류를 흐르게 할 경우에는 제1 스위칭소자(Q1)와 제4 스위칭소자(Q4)를 온 시킨다. 반대로, 계자권선(L)(12a)에 제1 전류방향과 반대인 제2 전류방향의 전류를 흐르게 할 경우에는 제2 스위칭소자(Q2)와 제3 스위칭소자(Q3)를 온 시킨다.
출력 커패시터(C)는 계자권선(L)(12a)과 직렬로 연결될 수 있다. 출력 커패시터(C)은 DC/DC 컨버터의 인덕터의 기능으로 사용되는 계자권선(L)(12a)과 LC 공진회로를 이룬다. 출력 커패시터(C)의 양단에는 전장부하가 연결된다. 후술하겠지만, 출력 커패시터(C)의 양단에 병렬 연결된 전장부하에 전장부하가 요구하는 레벨의 직류전압이 출력된다. 예를 들면, 전장부하에 출력된 직류전압은 직류전원(Vdc)을 DC/DC 컨버팅하는 것에 의해 변환된 직류전압으로서, 직류전원(Vdc)의 전압레벨보다 낮은 전압레벨을 가진 전압이다.
제1 스위칭부(40)는 계자권선(L)(12a)과 출력 커패시터(C)간을 전기적으로 연결시킨다. 제1 스위칭부(40)는 일측이 계자권선(L)(12a)의 일측과 전기적으로 연결되고, 타측은 출력 커패시터(C)의 일측과 전기적으로 연결된다.
제2 스위칭부(50)는 계자권선(L)(12a)과 계자구동회로(30)간의 전기적인 연결을 차단시킨다. 제2 스위칭부(50)는 일측이 계자구동회로(30)의 제3 스위칭소자(Q3)와 제4 스위칭소자(Q4)의 접속점(제3 스위칭소자(Q3)의 소스단과 제4 스위칭소자(Q4)의 드레인단의 연결라인)과 전기적으로 연결되고, 타측은 계자권선(L)(12a)과 연결된 제1 스위칭부(40)의 일측과 전기적으로 연결된다.
제어부(60)는 전기자동차의 전력변환시스템의 전반적인 제어를 수행한다.
제어부(60)는 전동기(10)가 작동중일 때 제1 스위칭부(40)를 오프시키고 제2 스위칭부(50)를 온 시킨다. 이에 따라, 전동기(10)의 계자권선(L)(12a)과 출력 커패시터(C)간의 전기적인 연결이 차단된다.
한편, 제어부(40)는 전동기(10)가 정지상태일 때, DC/DC 컨버팅 작동을 위해 제1 스위칭부(40)를 온 시키고 제2 스위칭부(50)를 오프시킴과 함께 계자구동회로(30)의 해당 스위칭소자를 주기적으로 온/오프 제어한다. 이에 따라, 전동기(10)의 계자권선(L)(12a)와 출력 커패시터(C)가 서로 연결되어 LC 회로를 구성한 상태에서 계자구동회로(30)의 해당 스위칭소자가 주기적으로 온/오프 제어되기 때문에 직류전원의 전압레벨보다 낮은 전압레벨을 가진 직류전압이 전장부하에 출력된다.
이하에서는 직류전원(Vdc)를 DC/DC 컨버팅하는 것을 설명한다. 보다 구체적으로는, 전동기가 정지상태일 때 전동기의 계자권선과 출력 커패시터를 이용하여 벅 컨버터(Buck Converter)인 DC/DC 컨버터의 LC 회로를 구성하고 계자구동회로의 스위칭소자를 DC/DC 컨버터의 스위칭소자로 사용하여 직류전원(Vdc)을 전장부하가 요구하는 전압레벨의 직류전원으로 변환시킨다.
이하에서는 설명의 편의상 계자구동회로(30)의 제1 스위칭소자(Q1)과 제2 스위칭소자(Q2), 계자권선의 인덕터(L) 및 출력 커패시턴스(C)가 이루는 회로구성이 DC/DC 컨버터의 기능을 구현하는 것을 설명한다. 제1 스위칭소자(Q1)과 제2 스위칭소자(Q2)를 대신에 상부 스위칭소자와 하부 스위칭소자의 조합이면 어떤 조합도 가능하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환시스템에서 DC/DC 컨버터의 역할을 하는 구성요소들을 등가한 회로도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 등가회로의 DC/DC 컨버팅 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 3에 도시된 등가회로의 DC/DC 컨버팅 작동을 위한 타이밍도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 도 3의 등가회로에서 제1 스위칭소자(Q1)와 제2 스위칭소자(Q2)의 듀티비(D)는 다음의 식 [1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015051882510-pat00001
식 [1]
여기서, D는 듀티비(Duty Ratio), ton는 스위칭소자가 온 상태를 지속하는 시간, T는 주기이다. D는 0≤D≤1 사이의 값을 가진다.
제1 스위칭소자(Q1)가 온 되고 제2 스위칭소자(Q2)가 오프되면, 전류는 도 4의 화살표 방향으로 흐른다. 이때, vq2는 DT 구간동안 Vdc이다.
즉, 제1 스위칭소자(Q1)가 온 되고 제2 스위칭소자(Q2)가 오프되면 인덕터(L)로 전류가 흐르면 인덕터(L)에 에너지가 축적되고, 출력 커패시터(C)와 전장부하(R)을 통해 전류가 증가하며 흐르게 된다.
제1 스위칭소자(Q1)가 오프되고, 제2 스위칭소자(Q2)가 온 되면, 전류는 도 5의 화살표 방향으로 흐른다. 이때, vq2는 (1-D)T 구간동안 0이다.
즉, 제1 스위칭소자(Q1)가 오프되고, 제2 스위칭소자(Q2)가 온 되면 인덕터(L)에 축적된 에너지인 인덕터 전류가 출력 커패시터(C)와 전방부하(R)로 흐르도록 통로가 만들어진다. 인덕터 전류는 제1 스위칭소자(Q1)가 온 되고 제2 스위칭소자(Q2)가 오프될 때까지 감소한다.
제2 스위칭소자(Q2)의 양단전압의 평균치는 Vq2는 다음의 식 [2]로 나타낼 수 있다.
Figure 112015051882510-pat00002
식 [2]
여기서, Vdc는 입력전압이다.
따라서, 출력 커패시터(C)의 양단전압은 Vc는 다음의 식 [3]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015051882510-pat00003
식 [3]
여기서, VL는 인덕터(L) 양단전압(vL)의 평균치이다. vL는 제1 스위칭소자(Q1)가 온 되고 제2 스위칭소자(Q2)가 오프되면 Vdc-Vc(0<t<DT)의 값을 가진다. 또한, vL는 제1 스위칭소자(Q1)가 오프되고 제2 스위칭소자(Q2)가 온 되면 -Vc(DT<t<T)의 값을 가진다.
따라서, VL는 다음의 식 [4]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015051882510-pat00004
식 [3]
이때, D는 0≤D≤1 이므로 Vc는 0≤Vc≤Vdc 의 가진다.
따라서, 출력전압(Vc)는 입력전압(Vdc)보다 낮은 전압레벨을 가지므로 본 발명의 실시예에서는 별도의 DC/DC 컨버터를 설치하지 않거나 그 구성요소를 최소화하면서도 강압형 컨버터의 기능을 수행할 수 있다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전력변환시스템의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 전동기(10)가 작동중일 때 제1 스위칭부(40)를 오프시키고 제2 스위칭부(50)를 온 시킨다. 이에 따라, 전동기(10)의 계자권선(L)(12a)과 출력 커패시터(C)간의 전기적인 연결이 차단된다. 전류는 화살표 방향과 같이 흐른다.
한편, 제어부(40)는 전동기(10)가 정지상태일 때, DC/DC 컨버팅 작동을 위해 제1 스위칭부(40)를 온 시키고 제2 스위칭부(50)를 오프시킴과 함께 계자구동회로(30)의 해당 스위칭소자를 주기적으로 온/오프 제어한다. 이에 따라, 전동기(10)의 계자권선(L)(12a)와 출력 커패시터(C)가 서로 연결되어 LC 회로를 구성한 상태에서 계자구동회로(30)의 해당 스위칭소자가 주기적으로 온/오프 제어되기 때문에 직류전원의 전압레벨보다 낮은 전압레벨을 가진 직류전압이 전장부하에 출력된다. 전류는 화살표 방향과 같이 흐른다.
상기한 실시예에서는 3상 모터의 계자권선을 이용하는 것을 설명하고 있지만 이에 한정되지 않으며 단상 모터의 계자권선을 이용하는 것도 가능하다.
10 : 전동기 11 : 고정자
12 : 회전자 20 : 인버터
30 : 계자구동회로 40 : 제1 스위칭부
50 : 제2 스위칭부 60 : 제어부

Claims (4)

  1. 전기자권선을 가진 고정자와, 계자권선 및 영구자석을 가진 회전자를 포함하는 전동기;
    복수의 스위칭소자를 포함하고, 상기 복수의 스위칭소자를 스위칭하는 것에 의해 상기 계자권선에 계자전류를 공급하고 상기 계자권선에 흐르는 계자전류의 방향을 전환시키는 계자구동회로;
    전장부하와 전기적으로 연결되고, 상기 계자권선과 연결된 출력 커패시터; 및
    상기 전동기가 정지상태일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터가 DC/DC 컨버터의 LC 회로로 기능하게 하고 상기 계자구동회로의 스위칭소자를 상기 DC/DC 컨버터의 스위칭소자로 기능하게 하여 입력전압을 상기 입력전압보다 낮은 전압레벨의 직류전압으로 변환하여 상기 전장부하에 제공하는 제어부;를 포함하는 전기자동차의 전력변환시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 출력 커패시터와 연결된 계자권선에 대응하는 한 쌍의 스위칭소자 중 제1 스위칭소자를 미리 설정된 듀티비에 따라 펄스폭 변조제어하고, 제2 스위칭소자를 상기 제1 스위칭소자에 동기화시켜 펄스폭 변조제어하는 전기자동차의 전력변환시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키는 제1 스위칭부;
    상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단하는 제2 스위칭부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전동기가 정지상태일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키도록 상기 제1 스위칭부를 온 시키고, 상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단시키도록 상기 제2 스위칭부를 오프시키는 전기자동차의 전력변환시스템.
  4. 전기자권선을 가진 고정자와, 계자권선 및 영구자석을 가진 회전자를 포함하는 전동기;
    복수의 스위칭소자를 포함하고, 상기 복수의 스위칭소자를 스위칭하는 것에 의해 상기 계자권선에 계자전류를 공급하고 상기 계자권선에 흐르는 계자전류의 방향을 전환시키는 계자구동회로;
    상기 계자권선과 LC 공진회로를 형성하는 출력 커패시터;
    상기 LC 공진회로를 형성하는 계자권선과 출력 커패시터간의 전기적인 연결을 차단하는 제1 스위칭부;
    상기 계자권선과 상기 계자구동회로간의 전기적인 연결을 차단하는 제2 스위칭부; 및
    상기 전동기가 정지중일 때 DC/DC 컨버팅 작동을 위해 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터간을 전기적으로 연결시키도록 상기 제1 스위칭부를 온 시켜 상기 계자권선과 상기 출력 커패시터가 DC/DC 컨버터의 LC 회로로 기능하게 하고 상기 계자구동회로의 스위칭소자를 상기 DC/DC 컨버터의 스위칭소자로 기능하게 하여 입력전압을 전장부하가 요구하는 전압레벨의 직류전압으로 변환시키는 제어부;를 포함하는 전기자동차의 전력변환시스템.
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